เทคโนโลยีด้านอวกาศ ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน เริ่มขึ้นจากการที่สหภาพโซเวียตได้ส่งดาวเทียมดวงแรกของโลก “Sputnik 1” ขึ้นสู่วงโคจรได้สำเร็จ เมื่อ ปี ค.ศ.1957 หลังจากนั้นเทคโนโลยีด้านอวกาศของมนุษยชาติได้ก้าวหน้ามาเป็นลำดับนั้น หนึ่งในองค์ประกอบของเทคโนโลยีด้านอวกาศที่นำส่งพาหนะสำหรับขนส่งไม่ว่าจะเป็นดาวเทียมหรือแม้กระทั่งมนุษย์ ขึ้นไปสู่อวกาศเพื่อปฏิบัติภารกิจต่างๆ เช่น ดาวเทียมเพื่อการติดต่อสื่อสาร การวิจัยทดลอง การสำรวจโลกและอวกาศ เป็นต้น พาหนะสำหรับขนส่งที่กล่าวข้างต้นมีชื่อเรียกว่า จรวด (Rocket) อย่างที่ทราบกันว่าจรวดแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ 1.จรวดเชื้อเพลิงแข็ง 2.จรวดเชื้อเพลิงเหลว และ 3.จรวดไอออน โดยใน ปัจจุบันได้มีการผลิตจรวดอวกาศหลายแบบจากหลายบริษัท ซึ่งในบทความนี้จะขอกล่าวถึงจรวดที่มีการใช้เทคโนโลยีการผลิตจรวดแบบเติมเนื้อวัสดุหรือการพิมพ์ 3 มิติ (3D Printing) ซึ่งได้กลายมาเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ที่มีหลายบริษัทกำลังใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อผลิตส่วนประกอบสำหรับดาวเทียมและจรวดยิงนำส่งที่มีน้ำหนักเบากว่าการผลิตโดยเทคนิคทั่วไป นั้นคือ จรวด Terran R ของบริษัท Relativity Space
การผลิตตัวจรวดด้วยการพิมพ์ 3 มิติ (3D Printing) จากหุ่นยนต์อัตโนมัติ ของ บริษัท Relativity Space
Terran R ของบริษัท Relativity Space เป็นจรวดสองตอน (2 Stage) ที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ทั้งหมดภายใต้การออกแบบและพัฒนามาเพื่อแข่งขันกับจรวด Falcon 9 ของ SpaceX เพื่อทำการขนส่งคนและอุปกรณ์ขึ้นสู่วงโคจรของโลก และเพื่อต่อยอดการพัฒนาในระยะยาว โดยจรวด Terran R ที่พิมพ์ด้วย 3D มีชิ้นส่วนน้อยกว่าการสร้างจรวดแบบเทคนิคทั่วไป 100 เท่า ซึ่งการผลิตแบบ 3D นี้ใช้เวลาในการสร้าง
น้อยกว่า 60 วัน ด้วยการทำงานร่วมกันของ การพิมพ์ 3 มิติ ซอฟต์แวร์ปัญญาประดิษฐ์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ และหุ่นยนต์อัตโนมัติ
จากภาพจรวด Terran R มีความสูง 66 เมตร (216 ฟุต) , เส้นผ่านศูนย์กลาง 4.9 เมตร (16 ฟุต) Playload สามารถบรรทุกน้ำหนักได้ 20,000 กิโลกรัม (44,100 ปอนด์) เมื่อขึ้นสู่ชั้นวงโคจร LEO
จรวด Terran R ของ บริษัท Relativity Space
จากรูป สามารถแบ่งส่วนจรวดได้ 3 ส่วน คือ 1. First Stage 2.Second Stage และ 3. Payload โดยแต่ละส่วนมีรายละเอียด ดังนี้
- First Stage ติดตั้งเครื่องยนต์ Aeon R จำนวน7 เครื่องยนต์ ซึ่งแต่ละเครื่องยนต์ผลิตแรงขับ 302,000 ปอนด์ (1,300 kN)
- Second Stage ติดตั้งเครื่องยนต์ Aeon 1 จำนวน 1 เครื่องยนต์ ผลิตแรงขับ 23,000 ปอนด์ (100,000 นิวตัน) ที่ระดับน้ำทะเล และแรงขับ 25,400 ปอนด์ (113,000 นิวตัน) ในสุญญากาศ
เครื่องยนต์ทั้ง 2 แบบ ขับเคลื่อนด้วยก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) และออกซิเจนเหลว (LOX) การพิมพ์
แบบ 3 มิติที่ได้จดสิทธิบัตรทำมาจากโลหะผสมโดยใช้การเผาผนึกด้วยเลเซอร์และประกอบจากชิ้นส่วนน้อยกว่า 100 ชิ้น
- Payload สามารถรับน้ำหนักบรรทุกได้ 20,000 Kg.
บริษัท Relativity Space วางแผนที่จะใช้งานจรวด Terran R ในปี พ.ศ.2567 ซึ่งนอกจาก บริษัท Relativity Space ยังมีบริษัท Blue Origin , SpaceX และ NASA ที่ได้เริ่มนำเทคโนโลยีการผลิตจรวดแบบเติมเนื้อวัสดุหรือการพิมพ์ 3 มิติ (3D Printing) มาใช้ในการผลิต โดยจะเห็นได้ว่าบริษัทดังที่กล่าวมา ที่ดำเนินการในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศได้หันมาใช้เทคโนโลยี 3D Printing เพื่อผลิตจรวดสมัยใหม่เพิ่มมากขึ้น
ที่มา
www.youtube.com/watch?v=QccPMQsXRW4&ab_channel=TNNOnline
https://en.wikipedia.org/wiki/Relativity_Space#cite_note-spacenews-201712015-22
https://www.space.com/relativity-space-reusable-terran-r-rocket
แปลและเรียบเรียง : ร.อ.นิตินัย อุตสาหะ
